Meteorologie und Klimaphysik

Präsentation zum Thema: "Meteorologie und Klimaphysik"—  Präsentation transkript:

1 Meteorologie und Klimaphysik
Bildquelle: Yukio Ohyama (16) Wolkengattungen

2 Meteo 239 Einteilung der Wolken Die Einteilung von Wolken erfolgt nach ihrer Höhenlage (über dem Erdboden). Es gibt: Hohe Wolken (Cirro- ) 7 – 13 km Mittelhohe Wolken (Alto- ) 2 – 7 km Tiefe Wolken Boden – 2 km Wolken, die sich über mehrere Stockwerke erstrecken Die Höhenangaben gelten für mittlere Breiten. Bei diesen Wolken unterschiedet man dann noch zwischen: Haufenwolken (Cumulus) Schichtwolken (Stratus) Damit ergeben sich insgesamt 10 Wolkengattungen, die man dann, wenn man will, in (verwirrend viele) Arten und Unterarten unterteilen kann. Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten

3 Meteo 240 Hohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Cirrus Wolken (Ci) (Federwolken) bestehen ausschließlich aus Eis- kristallen. Cirren sind, so wie die anderen hohen Wolken, harmlos. Aus ihnen fällt kein Niederschlag. Sie sind allerdings häufig die ersten Anzeichen für das Herannahen einer Warmfront. Bilder: NOAA (l), UF (r).

4 Meteo 241 Hohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Cirrocumulus Wolken (Cc), auch „kleine Schäfchenwolken“ sind relativ selten zu beobachten. Künstliche Cirrocumuli entstehen aus Kondensstreifen. Bildquelle: B. Mühr, Karlsruher Wolkenatlas,

5 Meteo 242 Hohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Cirrostratus Wolken (Cs) sind sehr dünne Schichtwolken, durch die die Sonne immer zu sehen ist (links, B. Mühr). Oft beobachtet man, so wie hier (bzw. rechts: UF), eine kreisförmige „Halo“- Erscheinung um die Sonne, sie entsteht durch Lichtbrechung und Reflexion in den Eiskristallen (Kapitel 8).

6 Meteo 243 Mittelhohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Altocumulus Wolken (Ac), auch bekannt als (grobe) „Schäfchenwolken“, bestehen aus (unterkühlten) Wassertröpfchen. Die meist ausgedehnten Felder der einzelnen Wolkenteile haben die Form langgestreckter, paralleler Walzen. Bildquelle: B. Mühr (l), UF (r).

7 Meteo 244 Mittelhohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Altocumulus lenticularis (Ac len) ist die be-kannteste „Art“ der „Gattung“ Altocumulus. Diese „Linsenwolken“ treten häufig bei Föhn an der windabgewandten Seite des Gebirges auf. Bildquelle: B. Mühr (o), UF (r).

8 Meteo 245 Mittelhohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Altocumulus lenticularis sind immer ein Zeichen für starken Höhenwind. Sie bleiben aber lange Zeit praktisch am gleichen Platz und folgen nicht der Luftströmung. Bildquelle: UF.

9 Meteo 246 Mittelhohe Wolken Profis argumentieren natürlich damit, dass sich die UFOs hinter den Wolken verbergen. Lenticularis Wolken, wie hier am Mt. Rainier, sind für einige UFO -Sichtungen verantwort-lich. Bildquelle: Ryan Verwest (oben), Tim Thompson (rechts). Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten

10 Meteo 247 Mittelhohe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Altostratus (As) ist eine mittelhohe Schichtwolke. Durch die dünneren Abschnitte kann die Sonne noch durchscheinen. Meist haben sie eine große Ausdehnung. Die Abfolge Cirrostratus – Altostratus ist ein sicheres Anzeichen für das Herannahen einer Warmfront. Bildquelle: B. Mühr.

11 Meteo 248 Tiefe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Stratus (St) ist eine tiefliegende, meist einförmige Schichtwolke (hier Stratus nebulosus). Niederschlag fällt als Nieselregen oder Schneegriesel. Häufig in Klagenfurt zu beobachten, allerdings von der Unterseite. Bilder: UF.

12 Meteo 249 Tiefe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Stratocumulus (Sc) ist eine Haufenschichtwolke. Aus ihr fällt in der Regel kein Niederschlag. Bei uns ist es eine der häufigsten Wolkengattungen, die Unterscheidung zu Altocumulus ist nicht immer ganz einfach. Bildquelle: B. Mühr.

13 Meteo 250 Tiefe Wolken Mit zunehmender Mächtigkeit (und damit schließlich Erstreckung über mehrere Stockwerke) werden St und Sc Wolken immer dunkler, es folgt der Übergang zu Wolken (s.u.), aus denen dann sehr wohl (ergiebiger) Niederschlag fällt. Bilder: UF. Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten

14 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 251 Wolken mit vertikaler Erstreckung Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Nimbostratus (Nb) ist die klassische Regenwolke (bzw. Schneewolke). Sie „verspricht“ anhaltenden Niederschlag („Landregen“). Bild: B. Mühr.

15 Meteo 252 Tiefe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Cumulus (Cu) ist eine Haufenwolke, die durch Konvektion entsteht. Kleine Cumuli sind Schönwetterwolken. Bild: B. Mühr

16 Nicht mehr ganz tiefe Wolken
Meteo 253 Nicht mehr ganz tiefe Wolken Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Wenn sich Cumulus-Wolken, so wie hier, in größere Höhen erstrecken, können daraus (z.T. rasch) Gewitterwolken entstehen. Bildquelle: UF.

17 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 254 Wolken mit vertikaler Erstreckung Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Cumulonimbus (Cb) ist die Gewitterwolke. Charakteristisch ist der Amboss (aus Eiskristallen), der sich bildet, wenn die Wolke die Tropopause erreicht. Die Entwicklung von Cu zu Cb kann in weniger als einer halben Stunde vor sich gehen. Der bevorzugte Beobachtungsplatz ist eindeutig nicht unterhalb. Bildquelle: B. Mühr.

18 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 255 Wolken mit vertikaler Erstreckung Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten … obwohl man dann andererseits interessante Details wie diese Böenwalze (Cb arcus) entdecken kann (und die heißt nicht zum Spaß so). Bild: UF.

19 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 256 Wolken mit vertikaler Erstreckung Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten .. auch hier besser mit etwas Abstand („Shelf Cloud“, Bild: Sean R. Heavey).

20 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 257 Wolken mit vertikaler Erstreckung Spätestens wenn man derartige Mammatus Wolken sieht (Cb mam, Übersetzung selbst nachschlagen) ist es Zeit für einen sicheren Unterstand. Sie zeigen heftige Vertikalbewegung kurz vor Ausbruch des Gewitters an. Bilder: Jorn C. Olsen. Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten

21 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 258 Wolken mit vertikaler Erstreckung Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Das Flugzeug ist hier nicht der optimale Beobachtungsort, eignet sich aber gut als Größenvergleich. Bild: Ronald J. Palazzolo.

22 Wolken mit vertikaler Erstreckung
Meteo 259 Wolken mit vertikaler Erstreckung Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Cumulonimbus incus aus sicherer Entfernung. Bild: Peter Desypris.

23 Meteo 260 Wolkengattungen Die Atmosphäre ist für einen Großteil der Sonnenstrahlung durchsichtig. Die Troposphäre wird nicht durch die Sonnenstrahlung erwärmt, sondern durch Wärmestrahlung vom Erdboden. Die Temperatur nimmt deshalb mit der Höhe ab, da die Atmosphäre von unten Die 10 Wolkengattungen noch einmal auf einen Blick (Quelle: W&K).